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题目:基于图像信息的欠采样振动测量算法研究

关键词:激光干涉;振动检测;图像处理;欠采样

  摘要

振动检测作为复杂设备故障诊断的重要技术手段之一,在检测技术和设备故障诊断领域具有极其重要的地位。尤其近年来随着激光技术的发展,应用激光照射检测物体振动并进行参数估计具有重要的意义。基于图像信息的振动检测技术因图像信息丰富,包含数据量大而得到了较好的应用。与传统的测量技术相比它具有设备简单,测量精度高等优点。然而在获取振动图像的过程中,由于摄像头装置采集速率的限制使得采样不满足Nyquist采样定理,由此导致对信号欠采样。本文从现有的欠采样理论出发,提出了一种新的欠采样信号频率估计算法:变步长采样重构算法。主要研究内容为:1) 仿真分析了迈克尔逊干涉仪的干涉图像时空分布模型。在物体振动的不同时刻,摄像头获取该模型的剖面图,通过图像处理和分析,提取信号的有用信息。2) 对新提出的重构测量法做了Matlab仿真。将它与现有的欠采样解模糊算法了进行对比,分析了重构测量法的优越性。本文的创新点在于:以全新的视角提出了基于激光干涉图像信息的振动检测方法,为激光干涉振动检测方法提供了新的思路,为非接触式激光振动检测开辟更广阔的应用空间。通过提出新的欠采样理论算法,正确估计出信号的频率参数,对有效地计算出物体的振动参数起到了关键作用。